STM32L051上使用RT-Thread (一、新建项目)

学完了 RT-Thread 内核基础，来使用 RT-Thread 实现一个小应用。
硬件平台：STM32L051C8  TCM310（Enocean无线芯片）
软件平台：RT-Thread Studio  STM32CubeMX
产品名称：无线温度传感器
实现功能：STM32L051 通过 I2C 协议读取 SHT21D 温湿度传感器数据，然后通过串口和 Enocean
		通讯，按照标准Enocean协议，将温湿度数据发送出去

目录

• 前言
• 一、使用 RT-Thread Studio 新建项目
• 二、初始项目代码分析
  • 2.1 内存堆
  • 2.2 main 线程初始化
  • 2.3 软件定时器
  • 2.4 rtconfig.h
• 三、初始项目占RAM大小
• 四、时刻保持查看测试结果
• 结语

前言

RT-Thread 专栏更新到今天，已经把内核基础全部讲完，还没有一个使用 RT-Thread Studio 完整的项目实例，我在第一篇文章中介绍版本的时候就说过，在一般普通的应用项目上，Nano估计用起来还更多，内存就是成本！ 既然我们把 RT-Thread Nano 内容大都过了一遍，那就来使用它实现一个传感器小项目。

看过我博文的朋友都知道为什么我会使用 STM32L051，我在前面博文 ST芯片涨价后，你是如何做的？已经提到过原因，满足应用要求，替换成本低。

本文完全从 0 开始新建工程，工程代码分析，修改，移植，测试，步步为营，最终完成一个完整的应用。

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本 RT-Thread 专栏记录的开发环境：
RT-Thread记录（一、RT-Thread 版本、RT-Thread Studio开发环境 及 配合CubeMX开发快速上手）
RT-Thread记录（二、RT-Thread内核启动流程 — 启动文件和源码分析）
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RT-Thread 内核篇系列博文链接：
RT-Thread记录（三、RT-Thread 线程操作函数及线程管理与FreeRTOS的比较）
RT-Thread记录（四、RT-Thread 时钟节拍和软件定时器）
RT-Thread记录（五、RT-Thread 临界区保护）
RT-Thread记录（六、IPC机制之信号量、互斥量和事件集）
RT-Thread记录（七、IPC机制之邮箱、消息队列）
RT-Thread记录（八、理解 RT-Thread 内存管理）
RT-Thread记录（九、RT-Thread 中断处理与阶段小结）
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一、使用 RT-Thread Studio 新建项目

首先，我们还是使用 RT-Thread Studio 新建工程，我们选择 Nano 项目，如下图：

 

然后进入项目创建页面，项目基于芯片，然后在系列中选择 STM32L0 系列，如果没有需要添加，如下图：

 

在上面图点击 添加更多，然后在 SDK 管理器中，安装 STM32L0 的资源包，选中，点击安装即可，如下图：

 

完成上述步骤，再回过头来重新新建项目，整个选项如下图所示：

 

新建完成工程以后，会直接在资源管理器出现，以前的项目不会被关闭：

二、初始项目代码分析

最初我们学习使用的开发板是自己画的 STM32F103VGT6，有着 96KB 的 RAM，已经是很大的内存了，而目前博主实际项目上很多产品使用的是 STM32L051C8 只有 8KB 的RAM，在使用 FreeRTOS 的时候我遇到的一个大问题就是 RAM 空间不足的问题。

L051 的 RAM 实在是太小了，所以对于这种小内存的芯片肯定在配置上，初始化上与大内存的会有些差异，所以我们有必要来看一看刚刚生成的项目程序，应该能够看到些细节。

代码从哪里开始分析，当然是从初始化开始，我们在《RT-Thread记录（二、RT-Thread内核启动流程 — 启动文件和源码分析）》已经知道了启动流程，我们就从头开始看看。

对于 STM32 来说，整个系列的启动文件基本都是一样的，唯一不同的地方在于，有些芯片外设多，所以中断向量表会多一些。

在启动文件中，有一条语句bl SystemInit，这个SystemInit 里面对于不同型号的STM32也会不一样，但是这里我们也不用太在意，这都是ST官方提供的标准初始化。

其他的地方能修改的或许也只有堆栈的大小了，但是在 RT-Thread 上，我们在启动文件中并没有在启动文件中定义 堆 (heap) 的大小，所以只剩下栈(.stack)的大小了，根据我以前使用 STM32L051 的经验，在这种传感器单品项目上栈使用 0x400 是没问题的，系统也正好是默认是 0x400：
 

 

启动文件我们了解一下即可，基本没有区别。

我们进入到rtthread_startup函数，我们在以前分析过，他的流程如下：

 

对于这些基本流程，他们都是一样的，但是我们要看的东西，在这些步骤里面。

感觉上面写了一堆没用的，但是我还是放出来了，因为我自己确实就是这样去分析，查找的，希望能给大家做个参考。
但是如果熟悉了初始化的步骤，其实可以直接在 rtconfig.h 中直接看宏定义，所有的配置一目了然，后面我们会说一下。

2.1 内存堆

我在 rtthread_startup函数按照步骤往下看，进入到rt_hw_board_init函数，发现 L051 是默认不使用堆，也就不会初始化堆空间，如下图：

 

其实很好理解，因为 L051 的内存是在是太小了。当然我们自己也可以去修改配置，但是为了系统的稳定性，最好不要这么去做。

这里除了知道L051C8 没有使用堆以后，还得注意，没有使用堆，就不能用内核对象的动态创建函数，等于说我们的线程包括其他的IPC机制 都得使用静态初始化方式！！！

2.2 main 线程初始化

还是在 rtthread_startup中往下看，进入到rt_application_init函数，就是 main 线程的初始化函数。

创建 main 线程，因为没有使用heap，所以只能使用静态初始化的方式，这倒不是什么问题，但是我们需要注意的是，线程栈的大小为2K ：

 

总共就8K 的RAM，一个main 线程就占用了 2K，算是很大了，这里得注意下这个大小，后续应用中看看是否需要调整。

2.3 软件定时器

rtthread_startup往下走，进入到rt_system_timer_thread_init函数：

 

在软件定时器下一个是rt_thread_idle_init();，初始化的空闲线程，这个地方是一样的，其中了解空闲线程的大小为 256 个字节。

我以前在介绍软件定时器的时候提到过，内存不够是不建议使用软件定时器的，因为软件定时器需要占用内存。
正好这里默认也是不能使用软件定时器。

2.4 rtconfig.h

上面初始化完成以后系统就开始调度了，可以正常的进行我们的用户程序设计，然后我们通过上面的分析，发现了在小内存的 STM32L051 上有些东西未开启，这些定义都是在 rtconfig.h 文件中配置的，于是我们可以打开这个配置程序去做个比较。

实际上对于操作系统来说， 我们一开始就可以直接查看配置文件，看看定义了那些可用，哪些不可用。

具体的比较就不一一分析了，这里我把在实际使用可能需要用到的做个列举，也方面自己后面写应用的时候查看：

• 勾子函数默认都不能使用
• 软件定时器默认不能使用
• IPC机制中只能使用 信号量，互斥量和邮箱，事件集和消息队列默认不可以使用
• 没有内存堆，不能使用动态创建函数
• 没有内存管理，无法使用内存池
• 默认没有FinSH，无法使用shell命令

其他的以后遇到再说，当然更高级点的功能当然也不能使用，比如设备模型组件软件包那些，我们还没学 = =！

三、初始项目占RAM大小

因为使用芯片内存太小了，跑 RTOS 有一个关键的问题，就是内存不够，所以我们得时刻关注这一点我们来看一下，一看有点吓一跳：

 

至于上图结论怎么得出来的，可以看这篇很通俗很详细很好的博文：STM32的内存管理相关（内存架构，内存管理，map文件分析）

 

感觉有点烦，啥都没写，就已经 5840 字节了，估计后面会很难受，不过想想开始那个 main 线程使用了 2048 字节，所以还有调整的余地，到时候我们来看看！

四、时刻保持查看测试结果

从0开始做一个项目，要保持良好的习惯，时刻保持查看测试结果，可以把复杂的问题简单化，出问题很容易找出问题的来源。

最后看一下程序下载到芯片是否正常：

 

下载到板子，一切正常。

结语

虽然本文只是新建了一个 RT-Thread Nano工程，但是我们分析了初始化项目代码，说明了一些与学习时候大容量芯片不同且需要注意的地方，不仅让我们更了解 RT-Thread Nano 的一些基本配置和初始化情况，同时也为我们后续的程序设计做好了充足的准备，可以避免一些不必要的问题发生。

下一篇的内容就是通过 STM32CubeMX 做外设的基本配置，然后添加一些简单的测试代码。

好的开始是成功的一半！ 这个项目已经做完一半了！= =！  

好了，本文就到这，谢谢大家！